Nachweis von Antikörpern gegen zentrales Nervensystem (ZNS) bei Patienten mit Kollagenerkrankungen und Charakterisierung der entsprechenden Targetantigene

Abstract

Hintergrund: Das Vorkommen verschiedener Autoantikörper bei Patienten mit neuropsychiatrischem systemischem Lupus erythematosus (SLE) hat die Aufmerksamkeit auf einen Zusammenhang zwischen dem Auftreten spezifischer Antikörper und Beteiligung des Nervensystems gerichtet. Ziel der hier vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Korrelation zwischen dem Auftreten von Autoantikörpern gegen zentrales Nervensystem (ZNS) und klinisch neuropsychiatrischer Manifestationen sowie die Charakterisierung möglicher ZNS-Antigene bei Patienten mit verschiedenen Kollagenerkrankungen, insbesondere unter Berücksichtigung des SLE.

Material und Methoden: Seren von Patienten mit unterschiedlichen Erkrankungen wurden mit den Methoden Western Blot und ELISA untersucht. Von den 74 im Western Blot untersuchten Patienten entwickelten 16 eine zerebrale Manifestation im Verlauf und sechs Patienten wiesen zum Zeitpunkt der Untersuchung eine ZNS-Beteiligung auf. Als Antigene wurden ein 100.000 g Überstand (SN) aus Rinderhirn sowie ein in E.coli exprimiertes alpha-Tubulin verwendet. Zur Charakterisierung der Targetantigene wurden monoklonale Antikörper gegen alpha- und beta-Tubulin sowie gegen das Mikrotubuli-assoziierte-Protein 2 (MAP2) eingesetzt. Im ELISA wiesen von insgesamt 112 untersuchten Patienten 41 eine ZNS-Beteiligung zum Zeitpunkt der Untersuchung auf, ein Patient entwickelte eine ZNS-Manifestation im Verlauf.

Ergebnisse: Seren von 57% der Patienten reagierten im Western Blot unter Verwendung des 100.000 g SN aus ZNS-Gewebe mit Determinanten mit einem MG von < 50 KD. Auf Höhe des rekomb. alpha-Tubulins (50 kD), zeigten 39% der Seren eine positive Reaktion. Seren von Patienten mit ZNS Manifestation im Verlauf reagierten zu 68,8 % positiv bei einem MG von < 50 kD und zu 37,5% positiv bei 50 kD. Von den Seren der Patienten mit bekannter ZNS Manifestation reagierten 50% bei einem MG von < 50 kD und nur 16,6 % zeigten Reaktionen bei 50 kD, d.h. auf Höhe des alpha-Tubulins. Des Weiteren traten bei 49% der Patienten Banden > 50 kD auf, v. a. bei ca. 66 und 97 kD, sowie gehäuft Reaktionen an der Stelle zwischen Trenn- und Sammelgel (MAP1/2). Seren von Patienten mit ZNS Manifestation im Verlauf reagierten zu 50% positiv bei einem MG > 50 kD. Von den Seren von Patienten mit bekannter ZNS-Manifestation reagierten 33,3% positiv bei einem Molekulargewicht von > 50 kD. Im ELISA reagierten Seren von 19 der 41 Patienten mit ZNS-Beteiligung (46%) mit der Bande 1 (Bereich MAP1/2), 16 (39%) mit der Bande 2 (97 kD) und 15 (37%) mit der Bande 3 (66 kD). Seren von Patienten ohne ZNS-Manifestation reagierten mit diesen Determinanten in 37%, 37% und 34%.

Schlussfolgerung: Die in der vorliegenden Arbeit präsentierten Ergebnisse ergaben keine eindeutige Korrelation zwischen einer neuropsychiatrischen Manifestation einer Kollagenerkrankung und Antikörpern gegen ein bestimmtes Antigen aus ZNS-Gewebe, insbesondere auch die bisher beschriebenen Antigene MAP1/2 und alpha-Tubulin. Ihre Beteiligung an der Entstehung eines solchen Krankheitsbildes muss daher weiter offen bleiben. Es wurde aber wieder deutlich, dass bei Kollagenerkrankungen Antikörper gegen verschiedene neuronale Strukturen gebildet werden, deren bessere Charakterisierung zur Klärung beitragen könnte, wie diese Antikörper induziert werden und welche pathogenetische Bedeutung sie haben.

Background: The presence of various autoantibodies in SLE patients with neuropsychiatric manifestations has focused attention on a relationship between the occurrence of specific antibodies and involvement of the nervous system. The aim of this work is to investigate the correlation between CNS autoantibodies and clinical onset of neuropsychiatric manifestations as well as characterization of possible CNS antigens in patients with various collagen diseases with special reference to SLE.

Material and Methods: Sera from patients with various diseases were examined by Western blot and ELISA methods. Of the 74 patients studied by Western blotting 16 patients developed a cerebral manifestation in the course, six patients showed CNS involvement at the time of testing. As antigens a 100,000 g supernatant (SN) from bovine brain and an in E. coli expressed alpha-tubulin were used. For the characterization of the target antigens monoclonal antibodies against alpha- and beta-tubulin as well as microtubule-associated protein 2 (MAP2) were used. In ELISA 41 of a total of 112 examined patients showed a CNS involvement at the time of examination, one patient developed a CNS manifestation in the course.

Results: In Western blot against the 100 000 g SN from CNS tissue most patients (57%) showed a reaction at a MW of < 50 KD. At the height of the recombinant alpha-tubulin 39% of the patients had a positive reaction. Patients with CNS manifestation in the course had a positive reaction from 68.8% at a MW of < 50 kD and 37.5% at 50 kD. Of the patients with known CNS manifestation 50% showed a positive reaction at a MW of < 50 kD, and only 16.6% showed a positive reaction at 50 kD, which is at the level of the alpha-tubulin. Furthermore there were positive bands at > 50 kD in 49% of the patients, especially around 66 and 97 kD, and heaped reactions at the interface between separating and stacking gel (MAP1/2). 50% of the patients with CNS manifestation in the course responded positively at a MW > 50 kD. In the group of patients with known CNS manifestation 33.3% reacted positively to a molecular weight > 50 kD. A total of 112 patients were tested by ELISA, CNS involvement was described in 41 patients. ELISA showed that 19 (46%) of these 41 patients with CNS involvement had antibodies against MAP1/2 (B1), 16 (39%) against B2 (97 kD) and 15 (37%) against B3 (66 kD). Sera from patients without CNS manifestation responded to these determinants in 37%, 37% and 34%.

Conclusion: The results presented in this study showed no clear link between a neuropsychiatric manifestation of collagen disease and antibodies to a particular antigen from CNS tissue, in particular the previously described antigens MAP1 / 2 and alpha-tubulin. Their involvement in the emergence of such a disease must therefore remain open. However it became clear again that antibodies against different neural structures are formed in collagen diseases. Their better characterization could help to clarify how these antibodies are induced and what pathogenetic role they have.